チュートリアル
これらのチュートリアルを使用して、一般的な量子コンピューティングのユースケースにQiskitを適用する方法を学びましょう。
- 量子コンピュータでコードを実行するのが初めての場合は、はじめにセクションのチュートリアルから始めてください。
- アドバンテージに向けたワークフローのセクションには、量子コンピュータを使用して実世界の問題を解決するエンドツーエンドの例が含まれています。これらのチュートリアルは、古典コンピュータに対する量子コンピュータの計算上の優位性を達成するための有望な候補となるアルゴリズムに焦点を当てています。
- Qiskitの機能のセクションには、Qiskitエコシステムにおける最新かつ最も高度な技術を使用して、特定のワークフローの一部または全体を改善する例が含まれています。
はじめに
これらのチュートリアルは、量子コンピュータで量子アルゴリズムを実行する準備ができている初心者向けです。
アドバンテージに向けたワークフロー
このセクションのチュートリアルは、量子アルゴリズムの大規模なデモンストレーションをカバーしています。
検証可能なサンプリングアルゴリズム
このカテゴリのアルゴリズムは、出力分布が検証可能な出力を持つ構造化された問題の解を符号化する量子回路に焦点を当てています。検証可能性とは、選択されたビット列を評価するか、偽陽性が発生しないことを知ることによって、測定データ間の一貫性をチェックできることを意味します。
これらのチュートリアルは、繰り返しサンプリングによって問題固有の量(たとえば、コスト関数の値やスペクトル重み)の推定を可能にする技術を強調しています。これらの手法は、対称性を持つ最適化やシミュレーションタスクに特に関連しています。
オブザーバブル推定
これらのチュートリアルは、量子状態を準備してオブザーバブルを測定することにより、エネルギーや相関値などの物理的に意味のある量を推定することに焦点を当てています。技術には、回路の表現力と回路深度の効率性のバランスをとる変分的アプローチとTrotter化された回路アプローチの両方が含まれます。正確性を維持しながら量子リソースの需要を削減し、化学系および物理系におけるオブザーバブルの実用的な推定を可能にするワークフローに重点が置かれています。
耐障害性アルゴリズム
このセクションでは、将来のエラー訂正された量子ハードウェアで実行されるように設計された、明確に定義された理論的保証を持つアルゴリズムを特集しています。これらのアルゴリズムの回路またはサンプリングオーバーヘッドは、深さ効率的ではない方法でスケールするため、耐障害性量子コンピュータが存在する場合に量子優位性を実証する可能性が高くなります。これらのチュートリアルは、理想化された設定で手法がどのように動作するかを示し、小規模な例を実演します。
Qiskitの機能
このセクションでは、量子アルゴリズムを実行する際のパフォーマンス、信頼性、速度を向上させるQiskitエコシステム内の高度な機能を紹介します。
ワークロード最適化
ワークロード最適化は、古典リソースと量子リソースの効率的なオーケストレーション、または量子回路操作を改善するためのカスタマイズされた方法に焦点を当てています。
Qiskit Functions
Qiskit Functionsは、事前にパッケージ化されたエラー管理およびアプリケーションツールのコレクションであり、回路、分子、QUBOなどを使用した大規模な実験を簡単に設計できます。
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回路関数で新しいアルゴリズムを設計 — 事前構築されたトランスパイレーション、エラー抑制、エラー軽減パイプラインを使用します。
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アプリケーション関数でドメイン固有の問題を実験 — 古典ソルバーに馴染みのある入力と出力を使用します。
Qiskitアドオン
アドオンは、カッティング、オブザーバブルのバックプロパゲーション、回路の近似など、高度な回路操作を可能にし、古典計算オーバーヘッドの増加を代償として、ユーザーがハードウェアの制限を回避できるようにします。
エラー軽減
エラー軽減は、制御された回路操作と後処理を通じて正確な期待値を回復することにより、完全な耐障害性なしでノイズの課題に対処します。
エラー検出
エラー検出は、後処理によってショットごとにノイズのない結果を返すために、障害のある操作を識別します。